Polieraufwand mit positiven Nebeneffekten komplett eliminiert
Man bezeichnet es als Klopfen oder auch Kaltschmieden, offiziell aber läuft es unter dem Begriff Machine Hammer Peening (MHP). Ein Verfahren, das noch relativ jung ist, mit dem in der Praxis, wie bei der Aesculap AG in Tuttlingen, aber bereits enorme Erfolge verzeichnet werden. Möglich wird das durch den Einsatz des Kaltschmiedewerkzeugs FORGEfix® P.
Die gesamte Bearbeitungszeit des Ziehstempels erfolgte in 48 Stunden komplett mannlos.
Für das Unternehmen Aesculap ging es um das Polieren von Ziehwerkzeugen (Stempel und Matrize) aus einem Chromstahl 1.2379 mit HRC 60 für Sterilcontainer. Für diesen Bereich hatte man bereits vor sechs Jahren ein Verfahren auf elektromagnetischer Basis zur Glättung der Oberfläche in der Erprobung, das allerdings aus wirtschaftlicher Sicht nicht zum erwünschten Erfolg geführt hat. So wurden bislang diese Ziehwerkzeuge nach dem Fräsen weiter zeit- und kostenintensiv poliert. Ein Arbeitsgang, der in Tuttlingen schon längst nicht mehr akzeptabel war.
Strategieentwicklung und Testphase
Deshalb wurde gemeinsam mit dem zuständigen technischen Anwendungsberater von POKOLM eine Strategie entwickelt, die nicht nur den bisherigen Polieraufwand von 60 Stunden komplett eliminierte sondern mit der auch äußerst positive Nebeneffekte erzielt werden konnten.
Hans Keller, Director R+D Productions bei der Aesculap AG
Dazu zählen neben dem wirtschaftlichen, reproduzierbaren sowie hochwertigen Glätten komplexer Oberflächen auch das Einbringen von Druckeigenspannung und eine Erhöhung der Härte. Eigenschaften die Hans Keller, Director R+D Productions bei der Aesculap AG mit konkreten Zahlen unterlegen kann: „Wir beschäftigen uns bereits seit sechs Jahren mit dieser Problematik und haben das Kaltschmiedewerkzeug FORGEfix® P deshalb intensiv getestet. Zunächst ging es ausschließlich darum, welche Oberflächengüten damit zu erzielen sind. Ein Ergebnis von Ra 0,08 hat mich natürlich begeistert. Einerseits ist es ein gleichmäßiges reproduzierbares Glätten, das so manuell nicht zu erreichen ist. Andererseits läuft dieser Vorgang bei uns mannlos. Zudem haben unsere Messungen eine Zunahme der Härte von acht Prozent, also auf HRC 62 ergeben. Ich verspreche mir davon eine messbare Standzeitverlängerung unserer Werkzeuge.“
Projektbezogen und kundenspezifisch konfigurierbar
Das Ergebnis einer Oberflächengüte von Ra 0,08 hat begeistert.
Diese intensive Testphase ist für den Einsatz von FORGEfix® P aus unterschiedlichen Gründen zwingend erforderlich. Zum einen muss der Prozess ganzheitlich betrachtet werden. Das beginnt bereits beim Schlichten des Werkstücks. Die Oberfläche muss so strukturiert sein, dass die Rauheitsspitzen optimal in den Tälern verfestigt werden können. Zum anderen gilt es den Vorschub, den seitlichen Versatz, die Schlagstärke oder auch den Durchmesser der Kugel abzustimmen. Parameter, die im Wesentlichen vom eingesetzten Werkstoff abhängig und so für Sascha Leicht, Anwendungstechniker bei POKOLM ganz entscheidend für einen erfolgreichen Einsatz sind: „FORGEfix® P lässt sich nicht immer und überall sinnvoll einsetzen. Entscheidend sind die Materialeigenschaften, und welche Bereiche wie verfestigt werden sollen. Wir sind hier Entwicklungspartner mit dem Patentinhaber und bieten das Werkzeug mit 250 N, 500 N und 1.000 N Krafteinstellung sowie unterschiedlichen Kugeldurchmessern an. Projektbezogen lässt sich das Werkzeug aber auch durch beispielsweise die integrierten Druckverteiler oder auch Kolbengrößen kundenspezifisch konfigurieren.“
Die Möglichkeit, FORGEfix® P individuell zu konfigurieren hat dazu geführt, dass sich bei Aesculap weitere Anwendungen in der Versuchsphase befinden. Dazu zählen zum Beispiel die Erhöhung der Standzeit bei Schmiedegesenken aus 1.2343 sowie Schneidplatten für Folgeverbundwerkzeuge oder das Finishing von Knieimplantaten aus CoCr und Titanlegierung sowie von Formeinsätzen für Spritzgusswerkzeuge.
